BAB I

ABSTRAK CARA KERJA KOMPUTER

1.1 Memahami peranti elektronika

Hampir di setiap tempat kita dapat menjumpai peranti yang di dalamnya terdapat peralatan elektronika, mulai dari PDA, komputer, televisi, radio, mobil, bola lampu hingga mesin pembuat kopi. Yang menarik adalah peranti-peranti yang memiliki fungsi dan kompleksitas yang beragam tersebut, sebenarnya dibangun oleh suatu komponen-komponen dasar (device) yang serupa. Dalam peranti seperti bola lampu dan mesin pembuat kopi hanya dibutuhkan beberapa puluh komponen elektrik, namun peranti seperti komputer dan PDA membutuhkan berjuta-juta komponen elektrik. Untuk memahami bagaiman sebuah piranti dibangun atas komponen-komponen elektrik saya akan mencoba belajar dan membahas bagaiman mesin sekompleks komputer dibangun dan bagaimana sistem seperti adaptor bekerja.

ADAPTOR

Adaptor merupakan salah satu peralatan elektronika yang sangat kita butuhkan dalam rangkaian TV, Radio, HP, dan lain-lain. Adapator hanya sebuah piranti yang dapat mengubah tegangan listrik sumber menjadi tegangan listrik yang dibutuhkan oleh suatu piranti, adaptor bermanfaat untuk mengubah atus listrik AC tegangan tinggi (220V) menjadi arus listrik DC tegangan rendah (biasanya kurang dari atau sama dengan 24 volt), pada radio, komputer, charger baterai (handphone, laptop, dan sebagainya). Skema blok sistem adaptor digambarkan sebagai berikut:

Adaptor menerima input berupa tegangan AC 220 Volt, kemudian mengeluarkan output 12 volt DC, mula-mula tegangan AC sebesar 220 Volt diturunkan menjadi 13-15 Volt AC, kemudian diserahkan menjadi tegangan DC, tegangan DC hasil penyerahan masih memiliki bentuk sinus. Oleh karena itu digunakan rangkaian perata tegangan. Supaya lebih jelas, perhatikanlah skema blok berikut ini.

Masing masing blok memiliki fungsi spesifik seperti yang telah di jelaskan dalam realisasinya, sebagai penurun tegangan dipakai transformator, penyearah arus oleh rangkaian dioda, dan perata tegangan berupa kapasitor dan induktor.

INPUT ADAPTOR OUTPUT

Arus ac 220 volt Arus dc 12 volt

Input 220 volt AC

Penurun tegangan

Output 12 volt dc

20 volt DC13 volt AC Perata tegangan

Penyearah arus

MENDESAIN SISTEM KOMPUTER

Dalam mendesain sistem yang rumit seperti komputer kita perlu membagi sistem menjadi subsistem, kemudian subsistem kita bagi lagi menjadi sub-subsistem, kemudian sub-subsistem dibagi lagi menjadi sub-sub-subsistem yang lebih kecil lagi. Demikian seterusnya hingga akhirnya dapat direalisasikan dengan device yang dapat kita gunakan untuk memahami bagaimana mendesain koputer, lakukanlah prosedut berikut:

1. Definisikan fungsiSecara umum komputer berguna untuk melakukan pengolahan data, untuk menyederhanakan analisis, kita membatasi komputer sebagai mesin yang hanya berguna mengambil data dari keyboard kemudian melakukan pemprosesan data yang dapat ditampilkan di monitor komputer.

2. Definisikan sistemInput : didapat dari keyboard berupa teks ASCII.Output : gambar dan teks yang muncul di monitor sebagai hasil pengolahan data.

Sistem melakukan proses pengolahan input dengan program yang telah ada dalam harddisk.jika ingin membuktikan coba cabut harddisk komputer atau laptop yah sudah pasti komputer atau laptop tersebut tidak berfungsi nah itu menujukan bahwa harddisk merupakan tempat penyimpanan program yang menjadi input komputer. Secara skematik dapat digambarkan dalam blok diagram berikut:

3. Bagi sistem menjadi sub sistemTernyata subsistem masih harus dibagi menjadi beberapa sub-subsistem, sub yang paling mendasar dari komputer masih terlalu rumit apabila dibentuk dalam suatu device sederhana seperti resistor, kapasitor, transistor, dan induktor. Dibutuhkan suatu device kompleks yang dapat menjalankan fungsi satu subsistem, device kompleks tersebut mewakili masing-masing satu sub-sistem. Kita anggap bahwa “ blok proses” dapat mewakili oleh satu buah tower boc, yang berisikan seperangkat subsistem lain.

INPUT OUTPUTSISTEM PEMPROSESAN

Keyboar dan mouse dllDekstop monitor Flat

screerTower box

input outputproses

Untuk memahami lebih jauh bagaiman komputer bekerja dan didesain, maka perlu kita menguraikan subsistem dalam detail sub yang lebih kecil. Ambillah satu bahasan dari sistem kompouter, yaitu blok proses, yang biasa disebut tower box. Perhatikan lah bagaimana tower box dibagi menjadi

beberapa subsistem dalam gambar dibawah ini.

Kemudian, masing-masing subsistem tersebut, misalnya subsistem CPU, masih dapat kita bagi-bagi lagi menjadi beberapa subsistem.

keyboard

monitor

komputer System interconnections

Input output

Main memory

Central processing

unit

komputer

SYSTEM BUS

I/O

CPU

MEMORY

INTERNAL CPU INTERCONNECT

ION

CONTROL UNIT

ARITMATIC LOGIC UNIT

REGISTER

CPU

KOMPUTER

Pada kenyataannya bagian-bagian CPU adalah suatu sustem yang sangat kompleks, Oleh karena itu, untuk mendesain dan mempelajarinya masing- masing bagian CPU dibagi lagi menjadi beberapa bagian seperti berikut:

Masing-masing bagian dari kontrol unit sebenarnya masih sangat rumit, namun setidaknya sudah cukup detail untuk dapat dimengerti. Pada kenyataannya dalam membuat atau mendesain komputer seorang perakit komputer, tidak perlu memahami komputer hingga lapisan ini, karena didalam praktek satu blok besar CPU,telah dapat digantikan oleh sebuah chip super, yang sering disebut prosesor. Prosesor yang sering digunakan antara lain adalah Intel Pentuim dan AMD Athlon.

Prosesor merupakan contoh dari sebuah device kompleks. Yang biasanya dimodelkan dalam kotak yang melambangkan suatu sistem tertentu. Contoh lain device kompleks adalah kotak hitam yang dapat ditemukan dalam peranti seperti kalkulator dan handphone. Pada dasarnya device kompleks tersebut juga berisi device sederhana seperti transistor, resistor, kapasitor dan induktor. Teknologi mutakhir saat ini telah memungkinkan mengepak berjuta-juta komponen disebut seperti transistor dalam satu device kompleks, device kompleks tersebut dikenal dengan nama IC (Integrated Circuit).

INTERNAL BUS

ALU

COTROL UNIT

REGISTER

CONTROL UNIT REGISTER and

DECODERS

CONTROL

MEMORY

SQUENCING

LOGIN

CONTROL UNITCPU

Penggunaan IC dalam desain rangkaian elektronik sangat memberikan kemudahan. Penggunaan IC juga memungkinkan suat peranti elektronik dibuat dalam dimensi yang lebih kecil. Beberapa fungsi tertentu sering muncul dalam blok-blok subsistem peranti elektronik telah mulai digantikan secara langsung oleh IC, sehingga saat ini piranti seperti radio dapat dibuat dengan tiga sampai empat IC dan kurang dari 10 komponen diskrit (resistor, kapasitor, dan sebagainya), beberapa IC yang sering digunakan dan diproduksi secara massal dapat mengakibatkan turunnya harga IC secara sangat signifikan. Bahkan satu transistor dalam IC harganya sangat murah.

Dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan dalam mendesain suatu peranti elektronik dan memahami kerja suatu peranati elektronik, maka pada akhirnya kita akan menemukan realisasi subsistem dengan sesuatu device, untuk dapat menggantikan suatu subsistem dengan suatu device dan untuk menggabungkan antar device dalam kesatuan sistem sangat dibutuhkan pemahaman mengenai

device elektronika tersebut.

Komputer adalah benda biasa yang tidak dapat berbuat apa-apa, kitalah manusia yang memberikan instruksi kepadanya sehingga komputer menjadi canggih seperti sekarang ini dan terus berkembang. Secara sederhana, struktur komputer terbagi menjadi INPUT, MEMORY, PROSES, DAN OUTPUT. Bagaimana komputer dapat menampilkan gambar di layar monitor ketika kita mengetikan hurup atau angka dikeyboard …? Komputer terdiri dari bahan –bahan elektronik seperti resistor, kapasitor, induktor, transistor, dioda dll. Dari bahan-bahan elektronik itu dekemas menjadi. IC (integrated circuit), yang dapat melakukan beberapa fungsi logika seperti and, or dll. Karena teknologi terus berkembang terciptalah mikroprosesor yang terdiri dari banyak IC bahkan ribuan sampai jutaan komponen sederhana seperti transistor.

Komponen inilah membentuk sebuah fungsi berupa swicth otomatis yang yang terdiri dari logika 0 dan 1, yaitu bilangan biner. Rangkaian tersebut dibuat berdasarkan model matematika biner.

Jadi data berupa suara hurup karakter gambar di representasikan ke dalam bentuk model matematika biner, yang terdiri dari angka 0 dan 1, kenapa demikian karena komputer hanya mengenal bilangan tersebut. Jadi data disimpan ke memory lalu dibaca oleh RAM kemudian di kirim ke mikroprosesor diolah dikembalikan lagi ke RAM atau ke OUTPUT seperti monitor. Itu merupakan penjelasan sederhana dari cara kerja komputer.Jadi data disimpan dalam bentuk biner di memory.

Memory juga terdiri dari swith logika contohnya skring burning pada ROM, yang dapat kita program program inilah yang menjalankan instruksi pada Mikroprosesor.Lalu bagaimana data hurup itu disimpan di komputer? Data disimpan berdasarkan sinyal digital jadi gambar, suara karakter disimpan dengan bentuk digital yang terdiri dari ) dan satu. Contoh suara mikropon sinyal analog yang di buat ke sinyal digital lalu dijadikan sinyal analog lagi ke output speaker.

Apa hubungan matematika biner dengan arsitektur komputer? Matematika biner merepresentasikan nilai 0 dan 1 yang dikenal komputer, jadi model matematika inilah yang memunculkan desain komputer, kita tau operasi matematika ini juga dilakukan dengan biner, yang di realisasikan pada bentuk mikroprosesor.Bagaimana komputer di program? komputer terdiri dari memory kita ambil contoh memory rom, didalamnya terdiri dari banyak sekring yang terputus jika di berikan pemprograman sekring ini membuat swith atau rangkaian biner yang menjadi instruksi pada komputer berupa 010100 dan lain-lain, seiring perkembangan waktu muncullah produk baru berupa RAM. Memory ini dapat ditulis dan dihapus beda dengan rom yang tidak dapt dihapus karena terdiri dari sekring. Dan sekarang berkembang hardisk sebagai media penyimpanan yang besar.